两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱及作业方法与流程

本发明涉及石油与天然气开采，尤其涉及一种两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱及作业方法。

背景技术：

1、油气田生产油气井往往具有一定地层压力，作业过程具有将井筒内油气水等流体喷出井口的所谓自喷能力。比如，油井即便地层压力保持较低，但作业过程若实施泡沫液流体冲砂洗井，因短时间内井筒流体被泡沫液替换，液柱密度大幅降低，往往就会造成井口间歇性冒喷油气水。按照目前的油气井井控安全要求，在井口油管存在冒喷现象时是禁止起下管柱的。传统作业要么长时间停等放喷，待地层产出油气水密度逐渐增大，井筒泡沫液放喷释放完毕后再进行起下管下步作业施工，要么就要动用更大比重的压井液进行井筒循环压井，直至压住泡沫液不再冒喷，才能进行起下管下步作业施工。这样做，一是作业占井时间长，大幅降低了修井作业效率，二是增加入井液用量，施工费用和劳动强度增高，更会增大储层被入井液污染伤害的风险，最终将导致油气井产量降低。而对于气井，因地层压力较高，井筒流体带压喷势更为明显，上述问题也更为突出。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种提高作业效率，避免储层污染伤害风险的两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱及作业方法。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明提供了一种两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱，其特征在于：包括从上至下依次相连的杆式泵支承筒、双层滑套开关、可控内防喷器、泵下堵塞器，筛管，所述双层滑套开关包括双层滑套开关上接头和双层滑套开关下接头，在双层滑套开关的上接头侧面设有连通孔，在双层滑套开关上接头上对应连通孔的内侧和外侧分别密封设有内滑套和外滑套，所述内滑套和外滑套分别通过内剪钉和外剪钉与双层滑套开关上接头相连，在所述内滑套的上端设有与密封球相配置的锥面；所述可控内防喷器包括从上至下依次相连的防喷器上接头、外套以及防喷器下接头，所述防喷器上接头的下端设有盖板阀，在外套的下端内密封设有剪钉座，在防喷器上接头及剪钉座的孔内密封设有芯子，所述芯子撑开盖板阀使其打开翻在外套的一侧，所述芯子通过剪钉座上的限位件限位，所述杆式泵支承筒配置有杆式泵。

4、在一些可选的实施方案中，在双层滑套开关上接头的下端内侧设有内孔台阶倒角，内孔台阶倒角的内径小于内滑套的外径。

5、在一些可选的实施方案中，所述内滑套的上下端分别通过密封圈与双层滑套开关上接头内侧壁密封设置，用于封闭连通孔内侧，所述内滑套上下端的密封圈处分别对应双层滑套开关上接头内壁上密封面和双层滑套开关上接头内壁下密封面，所述内孔台阶倒角处距双层滑套开关上接头内壁下密封面的距离等于双层滑套开关上接头内壁上密封面和双层滑套开关上接头内壁下密封面的距离，使得内滑套落下后，其上部的密封面正好处于内滑套打掉前下部密封圈所在的双层滑套开关上接头内壁密封面上，从而形成二次密封面。

6、在一些可选的实施方案中，所述外滑套与双层滑套开关上接头外侧之间设有间距，构成环形空间，在外滑套的下端内侧设有台阶面。

7、在一些可选的实施方案中，所述连通孔采用长条腰圆形孔结构或采用多组长条割缝筛孔过滤结构。

8、在一些可选的实施方案中，所述盖板阀包括在防喷器上接头下端对称设置的前支架、一后支架以及通过盖板支腿与前支架铰接设置的盖板，在铰接处设有扭簧，所述扭簧的一端与盖板支腿固连，另一端与后支架固连。

9、在一些可选的实施方案中，在防喷器上接头的一端部安装有压簧式齿条压装件，在盖板上设有齿轮式连接件，所述齿轮式连接件的一端与所述盖板铰接，另一端与所述防喷器上接头的一端部铰接，所述齿轮式连接件的齿轮部与压簧式齿条压装件的齿条部相啮合，使得所述齿轮式连接件与盖板构成小角度铰链活动机构。

10、在一些可选的实施方案中，所述压簧式齿条压装件穿装在防喷器上接头的一侧孔内，所述压簧式齿条压装件包括齿条压杆，在齿条压杆的外端部设有齿条部，内端部连接压簧，所述齿轮式连接件包括齿轮连杆，在齿轮连杆的一端设有齿轮铰接部，另外一端设有盖板铰接部，所述齿轮铰接部处设有用于与防喷器上接头铰接的铰接孔，所述齿轮铰接部设有用于与齿条部相啮合的齿轮牙。

11、在一些可选的实施方案中，所述芯子上设有平衡孔，该平衡孔与芯子和外套之间的环形空间连通，所述齿条压杆的内部端上沿轴线设有呼吸孔，使得防喷器上接头一侧压簧安装孔内外压力平衡。

12、两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱的作业方法，其特征在于：包括如下步骤：

13、s1、下放如上所述的两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱至井内预定深度，此时，工具串下井过程中堵塞器实现油管内的第一次关闭密封防喷，直至管串下至井内预定深度；

14、s2、待两次防喷两次开启带压下管防喷转抽联作管柱下到位后，油管内加液压，当达到泵下堵塞器开启压力值后，泵下堵塞器芯子落下，中心过流通道打开，实现油管内的第一次开启过流，此时可以进行油管内放喷生产或者冲砂洗井；

15、s3、当油管内放喷生产或者冲砂洗井结束，井筒内仍呈低压冒喷状态，从井口油管内投入小规格的钢球，待钢球落座于可控内防喷器上后，井口加液压，当达到可控内防喷器关闭压力值后，其内置芯子剪断销钉，钢球及可控内防喷器芯子一起落下，盖板阀在弹簧弹力及井底向上的冒喷压力共同作用下随即翻起关闭进液通道，此时，可控内防喷器实现油管内的第二次密封防喷；

16、s4、在下入杆式泵前，再次投入大规格的钢球，此钢球会落座于双层滑套开关上，但暂不加液压，之后在油管内实现第二次密封防喷状态下，开始下入杆式泵到设计位置，先不进行杆式泵坐封，此时通过油管内加液压，液压通过杆式泵与油管环空间隙传导至双层滑套开关的钢球上，直至液压打掉其滑套芯子，双层滑套开关的侧孔露出，这样即实现了油管内的第二次开启过流，最终完成有杆泵转抽功能。

17、本发明的有益效果是：

18、1、本发明通过设置杆式泵支承筒、双层滑套开关、可控内防喷器、泵下堵塞器，筛管，在下入井下过程中实现油管内的第一次关闭密封防喷，通过打掉泵下堵塞器芯子后中心过流通道完全打开，此时，泵下堵塞器实现油管内的第一次开启过流，整个油管串内即实现完全过流，此时可以进行油管内放喷生产或者冲砂洗井，当油管内放喷生产或者冲砂洗井结束，井筒内仍呈低压冒喷状态，从井口油管内投入小规格的钢球，待钢球落座于可控内防喷器上后，井口加液压，当达到可控内防喷器关闭压力值后，其内置芯子剪断销钉，钢球及可控内防喷器芯子一起落下，盖板阀在弹簧弹力及井底向上的冒喷压力共同作用下随即翻起关闭进液通道，此时，可控内防喷器实现油管内的第二次密封防喷；在下入杆式泵前，再次投入大规格的钢球，此钢球会落座于双层滑套开关上，但暂不加液压，之后在油管内实现第二次密封防喷状态下，开始下入杆式泵到设计位置，先不进行杆式泵坐封，此时通过油管内加液压，液压通过杆式泵与油管环空间隙传导至双层滑套开关的钢球上，直至液压打掉其滑套芯子，双层滑套开关的侧孔露出，这样即实现了油管内的第二次开启过流，最终完成有杆泵转抽功能。这样能缩短作业占井时长，提高修井作业效率，减少甚至避免使用压井液，降低施工费用和劳动强度，避免储层污染伤害风险。

19、2、本技术提供的双层滑套开关不仅能起到传统滑套开关作用，对上部管柱进行试压验漏，开启油套连通过流，还增加新功能，即开启滑套前保持双层滑套开关上接头侧面连通孔始终封闭，预防结垢、防止杂质附着进入，达到长时间浸没在井液中且内中心腔过流生产后仍能满足正常开启的要求。

20、3、本发明中通过在可控内防喷器内设置芯子，使芯子撑开盖板阀使其打开翻在外套的一侧，使得井下可控内防喷器内部中心过流通道敞开，带压流体可以经井下管柱正常自喷出井口，保证正常生产，当需要关闭该过流通道时，投入钢球或球棒，待钢球或球棒落座于井下可控内防喷器上后，井口施加一定大小的液压力，钢球或球棒连同球座芯子一起从井下可控内防喷器内部掉落，落入管柱底部的油管内拦接器上，井下可控内防喷器在球座芯子掉落瞬间即可关闭，其能大幅减少油气水井带压或压裂井放喷溢流状态停等放喷时间，缩短作业占井时长，提高修井作业效率，减少甚至避免使用压井液，降低施工费用和劳动强度，避免储层污染伤害风险。

21、4、通过设置自动微调密封角度的齿条连杆机构盖板阀，其结构更加紧凑，活动更加灵活，不仅增加了“自动微调密封角度，紧靠压簧弹力就能实现盖板阀完全盖合密封”的功能，而且齿条连杆机构的宽度和厚度可以更小、更紧凑，且能够更容易做到既保证足够的过流通道大小，又同时保证较小的工具最大外径，这对于其作为单流阀或防喷阀更加通用于各种小规格套管内的使用是十分重要的，即该新发明工具的通用性、适应性更强。